(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信方式でデジタル・データを送信するデジタル・データ通信システムであって、
サイクリック通信するデータ領域は、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設けたデータ構造とし、
前記送信デバイスは、サイクリックデータ送信処理に際して、前記個別データ通信領域に載せる個別データがある場合、この個別データを１回で送信可能なデータサイズに分割して前記データ領域に書き込むと共に、当該個別データの全体サイズ、現在送信しようとする開始位置、終了位置を前記通信ヘッダに書き込んで送信し、この送信を当該個別データの全サイズを送信するまで繰り返す手段を備え、
前記受信デバイスは、サイクリックデータ受信処理に際して、前記個別データ通信領域に個別データがある場合、当該データを前記開始位置と終了位置に合わせて受信し、この受信を当該個別データの全サイズを受信するまで繰り返す手段を備えたことを特徴とするデジタル・データ通信システム。
【請求項２】
送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信方式でデジタル・データを送信するデジタル・データ通信方法であって、
サイクリック通信するデータ領域は、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設けたデータ構造とし、
前記送信デバイスは、サイクリックデータ送信処理に際して、前記個別データ通信領域に載せる個別データがある場合、この個別データを１回で送信可能なデータサイズに分割して前記データ領域に書き込むと共に、当該個別データの全体サイズ、現在送信しようとする開始位置、終了位置を前記通信ヘッダに書き込んで送信し、この送信を当該個別データの全サイズを送信するまで繰り返す処理ステップを有し、
前記受信デバイスは、サイクリックデータ受信処理に際して、前記個別データ通信領域に個別データがある場合、当該データを前記開始位置と終了位置に合わせて受信し、この受信を当該個別データの全サイズを受信するまで繰り返す処理ステップを有することを特徴とするデジタル・データ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスター・スレーブ通信システム等における装置間のデジタル・データ通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や研究所などにおいて、モータの制御や回転数や温度の測定などを、装置や装置のコントローラから離れた場所（例えば、操作室など）において行う場合、従来は、アナログ信号や接点信号などによって行ってきた。アナログ信号では装置と測定器までの距離や、信号経路におけるノイズに影響があるなど問題があった。
【０００３】
近年、これらの問題を解決するために、装置間をデジタル信号で通信する方式を採用するようになってきた。このようなデジタル信号での通信には、フィールドバスと呼ばれるＰＲＯＦＩＢＵＳやＤｅｖｉｃｅＮｅｔに代表されるように規格化された通信方式で、異なるメーカ装置間でも通信方式が同じであれば接続が可能となっている。
【０００４】
フィールドバス通信方式は、マスター・スレーブ方式を採用する場合が多く、それぞれの装置（ノード）の決められたデータサイズのデータをマスター・スレーブ間でデータを取り合っている（図３の（ａ）参照）。
【０００５】
フィールドバスを採用するメリットは、敷設するケーブルが１本で済むことや、ノイズに強い、また、比較的高速でデータの送受信が行われるといったことが挙げられ、これらの機能を利用して複数のデータを選択的に高速伝送することも行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６０６４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ダイナモメータシステムのような、ダイナモメータの制御、ベンチ室内の様々な計測データの通信にフィールドバスを採用する場合、特に制御装置が高度になるにしたがって、動作に必要なパラメータなどの設定情報が必要になり、通常の制御・計測情報以外の通信が必要になる間題が生じてきた。
【０００７】
これらの設定情報を制御装置に送信する手段としては、従来はサイクリック通信以外で通信する手段がある場合はそれを利用し（図３の（ｂ）参照）、ない場合は、例えばＬＡＮを別途敷設して通信を行う必要があった（図３の（ｃ）参照）。
【０００８】
非サイクリック通信を用いて通信する場合、サイクリックに通信されるデータの通信サイクルに遅延が発生する場合があり、リアルタイム制御または計測において影響が出る場合がある。
【０００９】
また、非サイクリック通信がオプション扱いの場合は、採用するインタフェースにより実装されていない場合があり、この場合は他の方法をとる必要がある。
【００１０】
また、ＬＡＮを別途敷設する場合は、インタフェースを制御・計測系の通信とは別に設置する必要があり、また専用インタフェースも必要になるため、コストアップになる。
【００１１】
本発明の目的は、サイクリック通信系とは別になる通信系を設けることなく、任意のタイミングで任意のサイズのデータを送信できるデジタル・データ通信システムおよび通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記の課題を解決するため、送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信するためのデータ領域として、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設け、リアルタイムデータとは別の個別データを送信するときに、この個別データを分割して個別データ領域に書き込んで送信する処理を繰り返し、受信側で１つの個別データとして組み立てるようにしたもので、以下のシステムおよび方法を特徴とする。
【００１３】
（１）送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信方式でデジタル・データを送信するデジタル・データ通信システムであって、
サイクリック通信するデータ領域は、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設けたデータ構造とし、
前記送信デバイスは、サイクリックデータ送信処理に際して、前記個別データ通信領域に載せる個別データがある場合、この個別データを１回で送信可能なデータサイズに分割して前記データ領域に書き込むと共に、当該個別データの全体サイズ、現在送信しようとする開始位置、終了位置を前記通信ヘッダに書き込んで送信し、この送信を当該個別データの全サイズを送信するまで繰り返す手段を備え、
前記受信デバイスは、サイクリックデータ受信処理に際して、前記個別データ通信領域に個別データがある場合、当該データを前記開始位置と終了位置に合わせて受信し、この受信を当該個別データの全サイズを受信するまで繰り返す手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
（２）送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信方式でデジタル・データを送信するデジタル・データ通信方法であって、
サイクリック通信するデータ領域は、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設けたデータ構造とし、
前記送信デバイスは、サイクリックデータ送信処理に際して、前記個別データ通信領域に載せる個別データがある場合、この個別データを１回で送信可能なデータサイズに分割して前記データ領域に書き込むと共に、当該個別データの全体サイズ、現在送信しようとする開始位置、終了位置を前記通信ヘッダに書き込んで送信し、この送信を当該個別データの全サイズを送信するまで繰り返す処理ステップを有し、
前記受信デバイスは、サイクリックデータ受信処理に際して、前記個別データ通信領域に個別データがある場合、当該データを前記開始位置と終了位置に合わせて受信し、この受信を当該個別データの全サイズを受信するまで繰り返す処理ステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、送信デバイスから１つの通信経路で受信デバイスにサイクリック通信するためのデータ領域として、リアルタイムデータ通信領域と、通信ヘッダ領域と個別データ領域を持つ個別データ通信領域とを設け、リアルタイムデータとは別の個別データを送信するときに、この個別データを分割して個別データ領域に書き込んで送信する処理を繰り返し、受信側で１つの個別データとして組み立てるようにしたため、サイクリック通信系とは別になる通信系を設けることなく、任意のタイミングで任意のサイズのデータを送信できる。
【００１６】
具体的には、
・サイクリック通信領域に任意の通信領域を設けることにより、常時通信のデータサイズが一定となるため、通信サイクルの変動がなくなる。
【００１７】
・個別データを分割してサイクリックに送受信するため、任意のデータサイズが送信可能。
【００１８】
・サイクリック通信の機能を持つ通信方式であれば、他の通信媒体でも実現可能であり、通信媒体を変更した場合でもソフトウェアの変更は、通信媒体に依存したドライバ部分に限定されるため、移植性が高くなる。
【００１９】
・別途通信用ケーブルを用いる必要がないため、設備コストは変わらない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施形態を示すデジタル・データ通信システムの要部構成図である。送信側になるマスターデバイス１と受信側になるスレーブデバイス２との間は、前記のフィールドバス通信方式などを使用して、マスター・スレーブ方式でリアルタイムデータをサイクリックに送受信する。このリアルタイムデータのサイクリック通信は、従来のサイクリック通信方式と同じで１つの通信経路のみで行う。
【００２１】
ここで、本実施形態は、図１中に示すように、上記のサイクリック通信のデータ構造として、制御・計測などのリアルタイムデータ領域とは別に、個別データ通信専用のデータ領域を設ける。この個別データ通信領域には、管理情報（通信ヘッダ）領域とデータ領域を持つデータ構造とする。
【００２２】
ダイナモメータシステムを例に挙げると、図１中のリアルタイムデータ通信領域には、ダイナモメータの制御指令値や、アクチュエータの制御信号、およびセンサーからの計測値など、サイクリックなデータの送受信に用いる。この部分は、従来のデータ送受信と同じである。このリアルタイム通信領域とは別に、個別データ通信領域を設け、この領域を用いて機器の設定データなどを通信する。個別データ通信領域は、設定情報のほか、通信頻度の低い計測情報などの通信にも使用する。
【００２３】
個別データ通信領域にもつ通信ヘッダには、任意のデータサイズを送信するために、送ろうとする全体のサイズ、現在送信しようとする開始位置、終了位置、連番、データの種別などを格納する。
【００２４】
図２は、送信側および受信側のサイクリック送受信処理のフローチャートを示す。送信側は、同図の（ａ）に示すように、通常のサイクリックデータ送信処理を行う。このサイクリックデータ送信処理において、機器の設定データなどの送信データ（個別データ）を個別データ通信領域のデータ領域に載せて送信する場合、同図の（ｂ）に示すように、送信しようとする個別データを、１回で送信可能なデータサイズに分割してデータ領域に書き込む（コピーする）と共に、前述のヘッダ情報も同時に書き込んで送信する（Ｓ１）。受信側は、サイクリックでない任意のタイミングで書き込まれた個別データを読み込んだら、読み込み完了フラグをセットする。送信側は、読み込み側の書き込み完了フラグが立つ（読み込み済み）まで待ち（Ｓ２）、未転送のデータが残っていたら（Ｓ３）、送信データの開始位置をデータサイズ分進め（Ｓ４）、次のデータを送信可能なサイズ分書き込むという繰り返し送信処理を行う。
【００２５】
受信側は図２の（ｃ）に示すように、サイクリックデータの受信処理を行い（Ｓ５）、この受信データに個別データ通信領域に転送データが載せられている場合（Ｓ６）、通信ヘッダにもつ当該データの開始位置および終了位置に合わせてコピーする（Ｓ７）。この個別データの受信がデータの最後であれば（Ｓ８）、個別データの１回分の受信処理を終了する（Ｓ９）。
【００２６】
したがって、個別データは、それを一定量のデータに分割してサイクリックデータに載せて送信および受信する。これにより、任意のタイミングで任意のデータサイズのデータ送信を行うことができる。また、常時通信のデータサイズが一定となるため、個別データのデータ量に拘わらず、サイクリック通信の転送サイクルを変動させることはない。
【００２７】
また、サイクリック通信の機能を持つ通信方式であれば、他の通信媒体でも実現可能である。このため、通信媒体を変更した場合でもソフトウェアの変更は、通信媒体に依存したドライバ部分に限定されるため、移植性が高くなる。
【００２８】
また、別途通信用ケーブルを用いる必要がないため、既存のサイクリック通信系をそのまま使用することができ、設備コストは変わらない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示すデジタル・データ通信システムの要部構成図。
【図２】サイクリック送受信処理のフローチャート。
【図３】マスター・スレーブ間の従来のデータ通信方式。
【符号の説明】
【００３０】
１  マスターデバイス
２  スレーブデバイス
【図１】
0005205911.tif 000002
【図２】
0005205911.tif 000003
【図３】
0005205911.tif 000004